Генератор сигналов произвольной формы
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Юго–Западный государственный университет»
Кафедра Вычислительной техники
Отчёт по лабораторной работе №1
Выполнили: студент гр. КС-31
Комаров О.А.
Яценко М. В.
Проверил: к.т.н., доцент Пиккиев В. А.
Курск 2015
Цель: Изучить назначение и принцип работы лабораторного стенда NI
Задачи работы
- Изучить характеристики и порядок работы с осциллографом NI
1) принципы и средства работы, изучить инструмент (осциллограф, вольтметр, …).
2) Экспериментально исследовать интегрbhe.oe. и дифференциальную схемы.
Оборудование: National instrument, резистор R=270 Ом, конденсатор С=33 нФ
Дифференциальная схема
RC-интегратор можно рассматривать как фильтр низких частот первого порядка
Компоненты, входящие в состав стандартного набора
Осциллограф (фото выше)
Осциллограф обладает всей функциональностью традиционных
осциллографов, использующихся в учебных лабораториях. Частота
оцифровки сигналов осциллографом определяется возможно-
стями многофункциональной платы ввода/вывода. Имеется воз-
можность регулирования чувствительности и временной
|
|
|
развертки, а также положения кривых на экране. Пользователь
может осуществлять среднеквадратичные измерения напряжения,
размах входных сигналов и их частоту. Для осуществления преци-
зионных измерений могут быть использованы курсоры. Вы можете
задавать источник (аналоговый, цифровой) и тип запуска осцил-
лографа. Кроме этого система NI ELVIS способна осуществлять автоматическую коммутацию выходов
функционального генератора и анализатора импеданса на входы осциллографа. Имеется возмож-
ность сохранения измеренных данных на жесткий диск компьютера.
Характеристики:
• 2 независимых канала
• Цифровой и аналоговый запуск
• Программируемая коммутация сигналов
• Измерения амплитуды и частоты
• Курсоры
• Сохранение данных в файл
Спецификация
(зависит от карты сбора данных):
• Максимальная входная полоса – 50 кГц
• Максимальная частота оцифровки сигнала –
500 кГц/канал
• Разрешение – до 16 разрядов
• Диапазоны – 100 мВ – 10 В (полная шкала)
• Входное сопротивление – 1ГОм
Функциональный генератор
Функциональный генератор обладает рядом расширенных возмож-
ностей в сравнении с традиционными приборами, используемыми в
|
|
|
учебных лабораториях. Функциональный генератор NI ELVIS позволяет
Вам выбрать тип сигнала (синус, треугольник, прямоугольник), его ам-
плитуду и частоту. Кроме этого, Вы можете определить смещение сиг-
нала относительно нулевого уровня, запрограммировать перестройку
сигнала по частоте и модуляцию. Для модуляции сигнала Вы можете
использовать внешний источник, выход программируемого источника
постоянного напряжения или аналоговый выход многофункциональ-
ной платы ввода/вывода. Данное устройство использует аппаратно-
тактируемые линии платы ввода/вывода для стабилизации частоты
сигнала. Кроме этого, управление такими параметрами генератора как
частота, амплитуда и тип сигнала может осуществляться как програм-
мно, так и в ручном режиме с помощью переключателей и рукояток,
расположенных на лицевой панели рабочей станции.
Характеристики:
• 2 независимых канала
• Цифровой и аналоговый запуск
• Программируемая коммутация сигналов
• Измерения амплитуды и частоты
• Курсоры
• Сохранение данных в файл
Спецификация
(зависит от карты сбора данных):
• Максимальная входная полоса – 50 кГц
• Максимальная частота оцифровки сигнала –
500 кГц/канал
• Разрешение – до 16 разрядов
|
|
|
• Диапазоны – 100 мВ – 10 В (полная шкала)
• Входное сопротивление – 1ГОм
Цифровой мультиметр
Это широко используемое устройство служит для измерения постоянного и переменного тока и на-
пряжения. Также мультиметр может использоваться для прозвона электрических цепей и диодов. До-
ступ к входам мультиметра осуществляется через разъемы, расположенные на лицевой панели
рабочей станции и через гнезда макетной платы.
Напряжение:
• Точность – 1%
• Диапазон (DC) – Ѓ}20 В (четыре диапазона)
• Диапазон (AC) – Ѓ}14 В эффективного напряжения (четыре диапазона)
• Входное сопротивление – 1Мом
Ток:
• Диапазон – 250 мА (два диапазона)
• Точность (DC) – 0.25% Ѓ}3 мА (коррекция нуля синфазного напря-
жения может уменьшить ошибку смещения Ѓ}3 мА до 200 мкА шу-
мового тока)
• Точность (AC) – 0.25% Ѓ}3 мА (коррекция нуля синфазного напря-
жения может уменьшить ошибку смещения Ѓ}3 мА до 200 мкА шу-
мового тока)
• Синфазное напряжение – Ѓ}42 В
• Ослабление синфазного сигнала – 70 дБ минимум
• Нагрузка по напряжению – 0.5 мВ/мА
• Шунтирующее сопротивление – 0.5 Ом
Сопротивление:
• Точность – 1%
• Диапазон – 5Ом – 3 МОм, 4 диапазона
• Частота измерения – 120 Гц
|
|
|
• Рабочее напряжение – синусоидальная волна с размахом 1 В
Емкость:
• Точность – 2%
• Диапазон – 50 пФ – 500 мкФ, 3 диапазона
• Частота измерения – 120 Гц или 950 Гц
• Рабочее напряжение – синусоидальная волна с размахом 1 В
Индуктивность:
• Точность – 1%
• Диапазон – 50 мкГн – 100 мГн
• Частота измерения – 950 Гц
• Рабочее напряжение – синусоидальная волна с размахом 1 В
Прозвон цепей:
• Пороговое сопротивление – до 15 Ом (выбирается программно)
• Рабочее напряжение – 3.89 В
Генератор сигналов произвольной формы
С помощью данного устройства вы можете осуществить генерацию
сигналов самой различной формы – периодических, гармонических,
модулированных и других. Вы также имеете возможность считывания
данных для генерации из файла или использования встроенного ре-
дактора сигналов для генерации сигналов произвольной формы. В силу
того, что типовая плата ввода/вывода обладает двумя каналами ана-
логового вывода, Вы можете осуществлять генерацию двух сигналов
одновременно. Данный виртуальный прибор позволяет осуществлять
как непрерывную, так и поточечную генерацию сигналов. Выход гене-
ратора может быть автоматически коммутирован на вход модулятора
функционального генератора.
Генератор сигналов произвольной формы может работать только
совместно с многофункциональными платами ввода/вывода, поддер-
живающими буферизированный аналоговый вывод сигналов.
Характеристики:
• Непрерывная или поточечная генерация сигналов
• Два канала
• Редактор сигналов
• программируемая коммутация сигналов на вход модулятора функционального генератора
Спецификация:
• Выходная амплитуда – Ѓ}10 В
• Разрешение по амплитуде – до 16 разрядов
• Диапазон частот – одна десятая частоты обновления сигналов картой ввода/вывода
• Выходной ток – макс. 0.25 мА
• Выходное сопротивление – 1 Ом
• Скорость изменения сигналов – 1.5 В / мкс
Регулируемые блоки питания
В состав платформы NI ELVIS входят источники питания двух
типа. Во-первых, это стабилизированные источники постоянного
напряжения на +5 В и Ѓ}15 В, встроенные в цепь макетной платы.
Во-вторых, это два программируемых регулируемых источника по-
стоянного напряжения, управление которыми может быть реали-
зовано как с помощью рукояток, расположенных на лицевой
панели рабочей станции NI ELVIS, так и из среды графического
программирования LabVIEW. Эти два независимых источника на-
пряжения выдают сигналы различной полярности. Данные источ-
ники питания могут быть использованы для запитки небольших
электромагнитных систем, таких как, например, двигатели посто-
янного тока.
Характеристики и спецификации:
Источники Ѓ}15 В
• Точность – Ѓ}5%
• Выходной ток ограничен плавким предохранителем на 500 мА
• Пульсации и шум – 1%
• Нестабильность – 0.5%
Источники +5 В
• Точность – Ѓ}5%
• Выходной ток ограничен плавким предохранителем на 2 А
• Пульсации и шум – 1%
• Нестабильность – 0.5%
Регулируемые источники 0 – Ѓ}12 В
• Диапазоны 0 – -12 В и 0 – +12 В
• Пульсации и шум – 0.25%
• Программно-контролируемое разрешение – 7 разрядов
• Ограничения по току
- Положительный источник – 0.5 В при 160 мА, 5 В при 275 мА, 12 В при
450 мА
- Положительный источник – -0.5 В при 130 мА, -5 В при 290 мА, -12 В
при 450 мА__
Анализатор спектра
Анализатор спектра использует каналы аналогового ввода многофункцио-
нальной платы ввода/вывода для проведения измерений с помощью функций
анализа сигналов, встроенных в LabVIEW. Анализатор спектра поддерживает
функции фильтрации и усреднения сигналов, а также измерения коэффици-
ентов нелинейных искажений (THD и SINAD). Кроме этого данные, собранные
анализатором, могут быть сохранены в текстовый файл в виде таблицы, а сам
прибор обладает возможностью синхронизации процедуры сбора данных и
использования курсоров для проведения точных измерений.
Спецификации:
• Разрешение – до 16 разрядов
• Диапазон – Ѓ}10 В (4 диапазона)
Анализатор импеданса
Этот прибор является простым анализатором импеданса, который позволяет измерять активное и
реактивное сопротивление пассивных двухпроводных элементов на заданной частоте и отображает
их в полярных координатах. Фазовая диаграмма позволяет определить соотношение фаз между раз-
личными сигналами.
Спецификации:
Диапазон частот – 5 Гц – 35 кГц
АЧХ/ФЧХ анализатор
Преимущества использования виртуальных инструментов наиболее ярко
проявляются тогда, когда с их помощью, Вы можете разработать систему,
обычно недоступную типичной учебной лаборатории. Используя одновре-
менно возможности перестройки частоты функционального генератора и ана-
логовый ввод многофункциональной платы сбора данных, Вы можете создать
полноценный анализатор АЧХ и ФЧХ. С помощью данного прибора Вы можете
задать диапазон изменения частот и отображение данных на графике в ло-
гарифмическом или линейном масштабах. Кроме этого, Вы можете исполь-
зовать курсоры на графике и сохранять данные в файл – опции обычно не
доступные в большинстве традиционных приборов подобного класса.
Спецификации:
• Измерение АЧХ и ФЧХ
• Диапазон частот – 5 Гц – 35 кГц
• Контроль диапазона частот и шага изменения
• Отображение результатов на графике в линейном или логарифмическом масштабе
• Разрешение по амплитуде – до 16 разрядов
• Точность измерения фазы – 1°__
Дата добавления: 2023-01-08; просмотров: 46; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!